浅析建筑结构设计中BIM技术的应用

陈若峰

中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司 安徽 合肥 230000

引言

随着我国科学技术的发展，建筑行业在不断地提高，而建筑工程中应用BIM技术可以有效促进建筑结构设计理念的更新以及相应技术的发展，让BIM技术在建筑结构设计当中得到充分的发挥，提高建筑结构设计的科学性与实用性。

1 BIM技术在建筑施工设计中的原理

建筑结构设计中的BIM技术，是指运用先进软件和计算机信息处理设备，对建筑物进行三维立体建模分析研究，通过对建筑设计数字化，模拟建筑的真实信息，BIM技术具有可视化、动态化、模糊化等特点。BIM技术通过一种新型数字化数据模型信息管理平台系统来支持建筑施工、工程造价以及后期运营维护等工作；同时还可以将模型与数据库相连接起来形成一个完整结构体系；最后通过数据共享机制实现整个建筑项目的全生命周期控制及优化，为人们提供更加便捷高效地使用体验[1]。

2 BIM技术特征

BIM技术是在建筑项目设计阶段开始应用的，其主要特点就是利用数字化、几何形及可视性好等优点建立建筑物和结构之间的关系。这种方法可以有效地解决传统建筑设计中出现不确定因素所带来的问题。通过对信息进行分析处理之后，能够很方便快捷准确地表达信息并给出相关建议方案以达到最佳设计效果，从而提高建筑施工效率以及降低工程造价成本；BIM技术是在传统建筑设计中引入的一种新思路，它能够为建筑结构设计提供全新的方法，也可以解决目前我国大部分建筑工程设计过程中出现不确定因素所带来问题[2]。

3 BIM技术在建筑设计中的应用

3.1 建筑设计可视化

建筑结构设计是建筑设计的重要组成部分，其主要目的在于实现对建筑物内部空间环境、使用功能等方面信息进行有效管理。传统的建筑工程建设中存在很多问题需要解决。而BIM(Building)作为一种新时代发展下新型建筑材料应用技术，BIM技术可以将建筑结构设计图纸从二维平面设计转化到三维立体设计，利用三维立体建模对建筑结构进行设计，能够更加真实地模拟建筑结构，给用户更直观地体验，在一定程度上提高建筑设计的效率和质量。例如，建筑施工单位再设计建筑结构时，对该地区的环境不够了解，建筑设计师无法做到准确的设计，可能会导致建筑施工出现很多的问题，而利用3D软件进行建筑物模型创建时，可以将不同结构之间连接关系清晰明朗地表现出来，还可以快速准确地获得工程图纸上相关数据，让使用者对设计过程有更全面的了解和认识，帮助施工方了解建筑物具体构造材料性能等方面问题并作出相应改进措施等，加强设计者与客户沟通效率及质量；也能够让设计师及时得到市场反馈信息，提高设计师对市场变化情况进行分析判断和及时调整。同时也能够促进我国房地产市场进一步完善与规范化发展以及建筑结构设计水平不断提升，为消费者提供更加优质安全舒适的居住环境及生活氛围具有非常重要的意义。

3.2 BIM技术在建筑结构参数设计中的应用

BIM技术在建筑结构参数设计中的应用主要是通过三维实体模型进行模拟，这种方式可以有效地对建筑物结构信息、功能以及材料等方面数据化处理，并且能够快速反应出所需的各种尺寸及质量情况，同时也能将BIM建模系统和传统CAD图纸结合起来，还能在一定程度上对相关参数起到一定的约束作用，进而保证BIM系统当中的数据库能够得到及时的更新。由于Revit软件具有强大且完善的优势特点，使得它成为在建筑行业非常受欢迎的技术手段之一。在进行设计时，BIM技术可以将设计中的结构信息、模型数据和建筑施工过程进行有效整合，并利用计算机模拟来完成建筑设计。在BIM技术使用的过程当中，对建筑设计真实地还原，是一种高质量、高可靠性与高安全性的一种设计信息输出模式。这种应用形式不断普及，建筑结构设计的数字化发展也能够尽快实现，对建筑结构设计以及建筑施工行业的整体发展都具有重要的意义。

3.3 BIM技术在建筑钢结构建模中的应用

钢结构是一种新型的建筑行业，在过去，我国还没有建立起完整完善的BIM技术应用体系。随着国家经济社会建设快速发展和城市化进程加快，大量人口、住房需求量增加等因素对建筑工程造成了影响。而传统意义上使用人工建造材料具有一定难度且造价高、周期长、施工环境复杂；同时由于工程项目设计阶段所需要的专业知识较多且烦琐，设计人员需要花费大量时间去熟悉图纸，导致在实际工程中经常出现问题。而BIM技术的应用可以有效解决以上难题。在大跨度建筑物结构的设计当中，钢结构的应用价值尤为明显，建筑结构设计工作的顺利开展，需要对大跨度建筑物进行合理有效的布置。在实际施工中，由于受力情况、材料质量以及环境因素等影响下，选择合适的三维模型和BIM技术相结合，可以实现对不同楼层之间空间信息交流。同时通过运用BIM软件还能够使整个建筑工程项目从各个方面得到全面展示。例如，在建筑结构设计过程中应用了3D建模系统。利用虚拟现实模拟建筑物的真实状态，将其直观地展现出来，并根据实际情况进行调整、优化；在建筑结构设计过程中应用BIM技术，通过对建筑物信息的处理，提高了建筑工程项目的实际效果，为后续工作提供便利条件[3]。

4 结束语

BIM技术的应用，能够有效地提高建筑结构设计工作效率，减少了对环境资源、能源等方面浪费。在进行建筑工程建设时使用BIM相关软件可以帮助工作人员快速了解施工现场情况和数据信息。通过分析研究可知：利用三维CAD技术可实现建筑物模型与结构图之间的转换；运用虚拟样板来模拟实际测量过程中需要的误差以及误差大小，从而为建筑结构设计提供更多真实可靠有效的依据，提高了工作效率、减少资源浪费及降低成本等优势。